선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 도공액의 농도, 라텍스 입자경 그리고 IR 방사량에 따른 도공지의 주요 물성변화 및 바인더 마이그레이션에 의한 표면 바인더 불균일성이 인쇄물성 전반에 미치는 모틀 영향에 대하여 조사하였다. 라텍스의 입자경이 작을수록 고농도 및 저농도 도공액에서 모두 고전단 유동특성이 우수해지는 것으로 나타났다.
- 본 논문에서는 도공액의 고농도화에 의한 부동화점 조절 및 건조조건의 최적화를 통한 바인더 마이그레이션의 조정을 위해 적외선건조(IR drying)와 열풍건조(hot air drying)가 고농도 도공지의 제반품질에 미치는 영향을 고찰하였으며, 이와 함께 라텍스의 입자경의 영향에 대해서도 검토하였다.
제안 방법
- Dry pick strength는 1차 잉크 전이롤에 TV 14 cyan 잉크를 1 g 전이한 후, 상대 평가가 가능하도록 횟수를 조정하여 통지하였다. Picking 부위의 optical density(O.D.)를 측정하여 수치가 높으면 pick strength가 강한 것으로 평가하였다. Wet pick strength는 몰튼롤(molten roll)에 물을 균일하게 분산하고, 1차 잉크 전이롤에 TV 14 cyan 잉크를 0.
- 인쇄광택은 rotary I 인쇄적성 실험기를 이용하였다. TV 12의 cyan 잉크 1 g을 전이한 후 인쇄하여 건조 후 광택을 측정하였다. 모틀지수의 평가는 크로다 잉크를 각 도공지에 도피하고, 3분이 지난 다음에 wiping 한 후, 도공지 표면에 나타난 크로다 잉크의 부위별 농담 차이를 표준편차로 평가하였다.
- Table 4에 나타낸 특성을 가진 평량 205 g/m2 원지위에 Table 5에 기재한 조건으로 조제한 도공액을 건조 챔버 내의 IR 방사량을 0, 5, 10, 15, 25%로 증가시키면서 도공한 도공지의 백지광택과 거칠음도를 측정하여 표면특성을 평가하였다. 거칠음도는 IR 방사량이 증가할수록 상승하는 경향을 보였고, 백지광택은 IR 방사량이 증가 할수록 다소 감소되는 경향을 보였다(Fig.
- )를 측정하여 수치가 높으면 pick strength가 강한 것으로 평가하였다. Wet pick strength는 몰튼롤(molten roll)에 물을 균일하게 분산하고, 1차 잉크 전이롤에 TV 14 cyan 잉크를 0.7 g 전이한 후, 도공지를 몰튼 롤에 통과 후 연이어 잉크롤로 인쇄하고, 대지에 2차 전이한 다음에 대지의 optical density(O.D.)를 측정하여 평가하였다. O.
- 매엽 블레이드 코터에 장착된 건조기는 IR 건조기와 열풍 건조기가 하나의 건조 챔버(chamber) 내에 혼합 장착된 형식이다. 건조조건이 인쇄적성에 미치는 영향을 평가 하고자, 건조 챔버 내 온도는 150℃로 고정하고 IR 방사량을 변화시켰다. 열풍은 건조 챔버의 온도가 150℃로 자동 유지되도록 제어하였다.
- 평활도는 Bekk type smoothness측정기를 사용하였고, 투기도는 Gurley type (sec/100cc) tester를 사용하였다. 그리고 지합은 TECHPAP 2D lab formation tester를 사용하여 평가하였다.
- 도공액의 라텍스 입자경에 따른 유동특성을 capillary 점도계 Parr Capillary Viscometer를 사용하여 106 sec-1 shear rate까지 측정 하였다(Fig.1). 측정조건은 상온에서 slit (length 1 mm, width 2.
- 도공액의 보수성은 ÅA-GWR을 이용하여 측정하였다.
- TV 12의 cyan 잉크 1 g을 전이한 후 인쇄하여 건조 후 광택을 측정하였다. 모틀지수의 평가는 크로다 잉크를 각 도공지에 도피하고, 3분이 지난 다음에 wiping 한 후, 도공지 표면에 나타난 크로다 잉크의 부위별 농담 차이를 표준편차로 평가하였다.
- 25 g을 전이한 후, 도공지에 인쇄하고 건조한 다음 densitometer로 cyan 잉크의 농담을 측정하여 평가하였다. 잉크 세트성은 TV 4의 cyan 잉크 0.6 g을 전이하고 도공지를 인쇄한 후 45초 후 대지에 묻어나오는 잉크량의 농담을 densitometer를 사용하여 측정하였다.
- 수치가 높으면 wet pick strength가 강한 것으로 평가하였다. 잉크 착육성(trapping)은 TV 6의 노란색 잉크 0.5 g을 하단 롤에 전이하고, TV 12 cyan 잉크 0.25 g을 전이한 후, 도공지에 인쇄하고 건조한 다음 densitometer로 cyan 잉크의 농담을 측정하여 평가하였다. 잉크 세트성은 TV 4의 cyan 잉크 0.
- 도공액의 배합비는 Table 5와 같다. 저농도 도공액(L1~L3) 배합은 표면 흡착형 유동성 개량제를 사용하였고, 고농도 도공액(H1 ~ H3) 배합은 알칼리 팽윤형의 합성 증점제를 적용하였다.
- 조제된 도공액의 물성은 Table 6과 같다. 조제된 도공액의 유동특성은 Brookfield 점도계(저전단 점도, 60 rpm, spindle # 4)와 허큘리스 고전단점도계 DV-10(고전단 점도, 8,800 rpm, Bob F2.5)을 이용하여 측정 하였다. 도공액의 보수성은 ÅA-GWR을 이용하여 측정하였다.
- 클레이 함량이 높은 저농도 도공액은 67% 농도로 제조하였고, 탄산칼슘 함량이 높은 고농도 도공액은 70%농도로 제조하였다. 도공액의 배합비는 Table 5와 같다.
- 도공원지는 공장에서 제조한 것을 사용하였으며, 물성은 Table 4와 같다. 평활도는 Bekk type smoothness측정기를 사용하였고, 투기도는 Gurley type (sec/100cc) tester를 사용하였다. 그리고 지합은 TECHPAP 2D lab formation tester를 사용하여 평가하였다.
대상 데이터
- 도공용 바인더는 H사에서 임의 제조한 입자경이 다른 3종의 SB계 공중합 라텍스를 사용하였다. 바인더의 특성은 Table 2에 나타내었다.
- 도공원지는 공장에서 제조한 것을 사용하였으며, 물성은 Table 4와 같다. 평활도는 Bekk type smoothness측정기를 사용하였고, 투기도는 Gurley type (sec/100cc) tester를 사용하였다.
- 도공지는 실험용 매엽 블레이드 코터(PM-9040MC, SMT Company)를 이용하여 Table 7에 나타낸 조건으로 제조하였다. 코터의 블레이드 두께는 0.
- 유동성 조절제는 표면 흡착형 유동성 개량제(SAE type : surface adsorption emulsion)와 알칼리 팽윤형 합성증점제(ASE type : alkali swellable emulsion)를 사용하였다. 이에 대한 특성은 Table 3에 나타내었다.
- 인쇄광택은 rotary I 인쇄적성 실험기를 이용하였다. TV 12의 cyan 잉크 1 g을 전이한 후 인쇄하여 건조 후 광택을 측정하였다.
- 을 사용하여 측정 하였다. 인쇄품질은 rotary I 인쇄적성 실험기를 이용하였다. Dry pick strength는 1차 잉크 전이롤에 TV 14 cyan 잉크를 1 g 전이한 후, 상대 평가가 가능하도록 횟수를 조정하여 통지하였다.
- 중질탄산칼슘은 T사의 KFMT-95H를 사용하였으며, 클레이는 E사의 Ultra Gloss LV를 사용하였다. 각 안료들의 물리적인 특성은 Table 1에 나타내었다.
데이터처리
- 도공층 표면에서 라텍스 분포 균일성에 미치는 영향을 크로다 잉크에 대한 흡수 색농도 표준편차(mottle index, 모틀지수)를 측정하여 평가하였다 (Fig. 6). 저농도 도공의 경우, 150 nm의 입자경을 가지는 라텍스가 상대적으로 가장 낮은 모틀지수를 나타내었다.
성능/효과
- 2색 잉크 착육성(two colors trapping)과 잉크 세팅 (ink set off) 특성은 도공층내에 존재하는 바인더의 양이 많아질수록 감소되는 경향을 보였다 (Fig. 4). 이것 또한 IR 방사량이 증가 할수록 라텍스 바인더의 원지쪽 마이그레이션이 억제되어 도공층내에 바인더의 분포가 많아지고, 도공층의 기공이 상대적으로 적어져 잉크의 비히클 성분에 대한 흡수 능력이 감소되기 때문인 것으로 보인다.
- 이것은 결국 열풍건조기(hot air dryer)만을 사용하는 것 보다는 적정조건으로 IR 건조기를 사용하는 것이 라텍스의 분포를 균일하게하여 모틀지수를 낮출 수 있다는 것을 보여준다.8) 열풍 건조기만 사용하면 원지로의 1차 바인더 마이그레이션과 역방향인 표층으로 2차 마이그레이션 되는 특성이 강해져서 Z-방향에서 불균일하게 바인더를 분포시켜 모틀지수를 높이게 되는 것으로 사료된다. 그리고 열풍 건조기는 도공층 표층으로의 마이그레이션이 주로 이루어져 2차 마이그레이션 특성을 강하게 보이는 반면, IR건조기는 도공층 내부로의 침투 특성이 우수하여 1차/2차 바인더 마이그레이션을 모두 억제시키는 효과가 있는 것으로 사료된다.
- 그리고 라텍스 바인더의 입자경이 작아서 도공층내의 기공을 적게 하면 인쇄광택이 상승하는 경향이 나타난다. Fig. 5에서 보면 IR 방사량이 증가 할수록 인쇄광택이 상승하는 결과를 보였으며, 라텍스 입자경이 작은 100 nm의 경우 라텍스 입자경이 큰 150 nm와 190 nm인 경우와 대비하여 인쇄광택이 높게 나타났다. 그리고 라텍스 입자경이 100 nm의 경우는 저농도 도공보다는 고농도 도공에서, IR 방사량이 25%인 경우에 인쇄광택이 상대적으로 크게 나타났고, 라텍스 입자경 150 nm인 경우는 IR 방사량 15% 이상에서, 그리고 라텍스 입자경 190 nm인 경우는 IR 방사량 25% 지점에서 저농도 도공보다는 고농도 도공에서 인쇄광택이 상대적으로 크게 나타났다.
- 저농도 도공지보다 고농도 도공지의 경우, clay 사용량이 20 part 적더라도 더 우수한 백지광택과 거칠음도 특성이 나타나는 것이 재현되었다. IR 방사량의 증가는 백지광택과 인쇄품질이 불량해지는 경향을 보였다. IR 방사량의 증가는 원지쪽으로 바인더의 마이그레이션을 억제시킴과 동시에 도공층 내에 바인더의 분포를 균일하게 하여 dry/wet pick strength를 강화시켜 주는 경향을 보였고, 라텍스 입자경이 작아질수록 비표면적의 증가로 dry/wet pick strength가 강해지는 일반적인 경향이 나타났다.
- IR 방사량의 증가는 백지광택과 인쇄품질이 불량해지는 경향을 보였다. IR 방사량의 증가는 원지쪽으로 바인더의 마이그레이션을 억제시킴과 동시에 도공층 내에 바인더의 분포를 균일하게 하여 dry/wet pick strength를 강화시켜 주는 경향을 보였고, 라텍스 입자경이 작아질수록 비표면적의 증가로 dry/wet pick strength가 강해지는 일반적인 경향이 나타났다. 인쇄광택은 IR 방사량의 증가와 함께 도공층 내에 바인더의 분포가 많아지고 그로인해 기공이 감소하여 인쇄 잉크가 도공층위에 많이 남게 되므로 상승하는 경향을 보이고, 이와 반대로 2색 착육 적성과 잉크 세트성은 감소되는 경향을 나타냈다.
- 7) Table 5에 나타나 있듯이 클레이 함량 40 part를 적용한 저농도 배합 보다는 클레이 함량이 20 part인 고농도 배합에서 안료 비표면적 대비 바인더 요구량이 줄어든 것을 감안하여 바인더 투입량이 1 part 낮게 적용 되었다. IR 방사량이 증가 할수록 저농도 도공액이나 고농도 도공액으로 도공한 도공지 모두 dry/wet pick strength가 상승하는 것으로 나타났다 (Fig. 3). 이것은 IR 방사량이 증가함에 따라 원지 쪽으로 바인더 마이그레이션에 대한 억제력이 증가하여 도공층내에 바인더의 분포가 많이 유지되는 결과로 보여진다.
- )를 측정하여 평가하였다. O.D. 수치가 높으면 wet pick strength가 강한 것으로 평가하였다. 잉크 착육성(trapping)은 TV 6의 노란색 잉크 0.
- 원지위에 Table 5에 기재한 조건으로 조제한 도공액을 건조 챔버 내의 IR 방사량을 0, 5, 10, 15, 25%로 증가시키면서 도공한 도공지의 백지광택과 거칠음도를 측정하여 표면특성을 평가하였다. 거칠음도는 IR 방사량이 증가할수록 상승하는 경향을 보였고, 백지광택은 IR 방사량이 증가 할수록 다소 감소되는 경향을 보였다(Fig. 2). 이는 IR 방사량이 증가 할수록 도공액의 부동화 시점이 빨라지고 그로인해 도공 후 원지 상에서 도공층의 레벨링이 완전히 이루어지기 전에 도공층의 부동화가 이루어졌기 때문인 것으로 사료된다.
- 5에서 보면 IR 방사량이 증가 할수록 인쇄광택이 상승하는 결과를 보였으며, 라텍스 입자경이 작은 100 nm의 경우 라텍스 입자경이 큰 150 nm와 190 nm인 경우와 대비하여 인쇄광택이 높게 나타났다. 그리고 라텍스 입자경이 100 nm의 경우는 저농도 도공보다는 고농도 도공에서, IR 방사량이 25%인 경우에 인쇄광택이 상대적으로 크게 나타났고, 라텍스 입자경 150 nm인 경우는 IR 방사량 15% 이상에서, 그리고 라텍스 입자경 190 nm인 경우는 IR 방사량 25% 지점에서 저농도 도공보다는 고농도 도공에서 인쇄광택이 상대적으로 크게 나타났다. 이것은 IR 방사량을 증가시키면 원지방향으로의 바인더 마이그레이션을 억제하는 효과가 있음을 나타내는 결과이다.
- 5,6) IR 건조기는 파장이 길어 투과 능력이 우수한 특성을 가지고 있다. 따라서 이를 사용하면 도공층의 Z 방향 전체에 걸쳐 수분이 균일하게 증발되어 바인더 마이그레이션을 억제시키는 효과가 있다. 반면 열풍건조기(hot air dryer)는 주로 표층에서 수분의 증발이 일어나므로 표층으로 바인더 마이그레이션이 발생한다.
- 이것은 IR 방사량이 증가함에 따라 원지 쪽으로 바인더 마이그레이션에 대한 억제력이 증가하여 도공층내에 바인더의 분포가 많이 유지되는 결과로 보여진다. 라텍스의 입자경이 190 nm과 150 nm에서 100 nm로 작아질수록 나타나는 pick strength의 상승 현상은 IR 방사량이 증가함에 따라 뚜렷한 상승 경향을 보였다.
- 도공액의 농도, 라텍스 입자경 그리고 IR 방사량에 따른 도공지의 주요 물성변화 및 바인더 마이그레이션에 의한 표면 바인더 불균일성이 인쇄물성 전반에 미치는 모틀 영향에 대하여 조사하였다. 라텍스의 입자경이 작을수록 고농도 및 저농도 도공액에서 모두 고전단 유동특성이 우수해지는 것으로 나타났다. 저농도 도공지보다 고농도 도공지의 경우, clay 사용량이 20 part 적더라도 더 우수한 백지광택과 거칠음도 특성이 나타나는 것이 재현되었다.
- IR 방사량의 증가는 원지쪽으로 바인더의 마이그레이션을 억제시킴과 동시에 도공층 내에 바인더의 분포를 균일하게 하여 dry/wet pick strength를 강화시켜 주는 경향을 보였고, 라텍스 입자경이 작아질수록 비표면적의 증가로 dry/wet pick strength가 강해지는 일반적인 경향이 나타났다. 인쇄광택은 IR 방사량의 증가와 함께 도공층 내에 바인더의 분포가 많아지고 그로인해 기공이 감소하여 인쇄 잉크가 도공층위에 많이 남게 되므로 상승하는 경향을 보이고, 이와 반대로 2색 착육 적성과 잉크 세트성은 감소되는 경향을 나타냈다. 모틀 지수는 IR 방사량의 증가에 따라 적정 지점에서 우수한 특성을 나타냈다.
- 라텍스의 입자경이 작을수록 고농도 및 저농도 도공액에서 모두 고전단 유동특성이 우수해지는 것으로 나타났다. 저농도 도공지보다 고농도 도공지의 경우, clay 사용량이 20 part 적더라도 더 우수한 백지광택과 거칠음도 특성이 나타나는 것이 재현되었다. IR 방사량의 증가는 백지광택과 인쇄품질이 불량해지는 경향을 보였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.